一,、選擇題(本大題共有13個(gè)小題:1-8小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,,每題4分;9-13有多個(gè)選項(xiàng),,每小題4分,,全對(duì)得4分,選對(duì)但不全得2分,,有錯(cuò)選或不選得0分,;總共52分)
1.伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),做了如下的實(shí)驗(yàn):他讓一個(gè)銅球從阻力很?。珊雎圆挥?jì))的斜面上由靜止開始滾下,,并且做了上百次.假設(shè)某次試驗(yàn)伽利略是這樣做的:在斜面上任取三個(gè)位置A、B,、C,,讓小球分別由A、B,、C滾下,,如圖所示.設(shè)A、B,、C與斜面底端的距離分別為x1,、x2、x3,,小球由A,、B、C運(yùn)動(dòng)到斜面底端的時(shí)間分別為t1,、t2,、t3,小球由A,、B,、C運(yùn)動(dòng)到斜面底端時(shí)的速度分別為v1、v2,、v3,,則下列關(guān)系式中正確,并且是伽利略用來證明小球沿光滑斜面向下的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的是(
)
A.
B.
C.x1﹣x2=x2﹣x3
D.
【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用,;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系;伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和推理方法.
【分析】小球在斜面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可判斷各項(xiàng)是否正確,;同時(shí)判斷該結(jié)論是否由伽利略用來證明勻變速運(yùn)動(dòng)的結(jié)論.
【解答】解:A、小球在斜面上三次運(yùn)動(dòng)的位移不同,,末速度一定不同,,故A錯(cuò)誤;
B,、由v=at可得,,a=,三次下落中的加速度相同,,故公式正確,,但不是伽利略用來證用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的結(jié)論;故B錯(cuò)誤,;
C,、由圖可知及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知,x1﹣x2>x2﹣x3,,故C錯(cuò)誤,;
D、由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知,,X=at2.故a=2,,故三次下落中位移與時(shí)間平方向的比值一定為定值,伽利略正是用這一規(guī)律說明小球沿光滑斜面下滑為勻變速直線運(yùn)動(dòng),,故D正確,;
故選D.
2.如圖,小球C置于光滑的半球形凹槽B內(nèi),B放在長(zhǎng)木板A上,,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),,在緩慢減小木板的傾角θ過程中,下列說法正確的是(
)
A.C對(duì)B的壓力逐漸變大 B.C受到三個(gè)力的作用
C.B受到的摩擦力逐漸減小 D.A受到的壓力逐漸減小
【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用,;力的合成與分解的運(yùn)用.
【分析】先對(duì)BC研究:分析BC整體的受力,,由平衡條件分析A對(duì)B的支持力和摩擦力變化,即可知道B對(duì)A的壓力和摩擦力如何變化,;C球只受兩個(gè)力,,對(duì)B的壓力不變
【解答】解:A、由于半球形凹槽光滑,,小球只受兩個(gè)力:重力和支持力,,由平衡條件得到,支持力與重力大小相等,,保持不變,,則C對(duì)B的壓力也保持不變.故AB錯(cuò)誤.
C、對(duì)BC整體:分析受力情況:重力mg,、斜面A的支持力N和摩擦力f,,由平衡條件得知:N=mgcosθ,f=mgsinθ,,減小θ,,N增大,f減小,,由牛頓第三定律得知:B對(duì)A的壓力也增大,,B受到的摩擦力逐漸減小.故C正確,,D錯(cuò)誤.
故選:C
3.某質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移x與時(shí)間t的關(guān)系式為x=4t+t2(各物理量均采用國(guó)際單位制單位),,則該質(zhì)點(diǎn)的(
)
A.初速度的大小為2m/s B.加速度的大小為1m/s2
C.第1秒末的速度為5m/s D.前2秒內(nèi)的位移大小為12m
【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系.
【分析】根據(jù)位移時(shí)間由物體的位移關(guān)系求得質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初速度和加速度,再根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系和位移時(shí)間關(guān)系分析即可.
【解答】解:根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系由質(zhì)點(diǎn)位移時(shí)間關(guān)系式x=4t+t2可得質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的初速度v0=4m/s,,加速度a=2m/s2
A,、質(zhì)點(diǎn)初速度大小為4m/s,故A錯(cuò)誤,;
B,、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)加速度的大小為2m/s2,故B錯(cuò)誤,;
C,、據(jù)速度時(shí)間關(guān)系v=v0+at得質(zhì)點(diǎn)第1s末的速度v=4+2×1m/s=6m/s,故C錯(cuò)誤,;
D,、代入t=2s質(zhì)點(diǎn)的位移x=.
故選:D.
4.如圖所示,,A、B疊放在水平桌面上,,今用水平拉力F作用于B,,但沒有拉動(dòng),則物體B受到幾個(gè)力作用( )
A.5 B.6 C.4 D.3
【考點(diǎn)】力的合成與分解的運(yùn)用.
【分析】受力分析是指把研究對(duì)象在特定物理情景中所受的所有外力找出來,,并畫出受力圖,,是解決力學(xué)題的前提與基礎(chǔ).
【解答】解:先對(duì)A分析,受重力和支持力,,二力平衡,;不受靜摩擦力,否則不能保持靜止,;
再對(duì)物體B受力分析,,受重力、拉力,、A對(duì)B向下的壓力,,地面對(duì)B的支持力和向左的靜摩擦力,共5個(gè)力,;
故選:A.
5.如圖所示,,物體A、B在力F作用下一起以相同速率沿F方向勻速運(yùn)動(dòng),,關(guān)于物體A所受的摩擦力,,下列說法中正確的是( )
A.甲,、乙兩圖中A均受摩擦力,,且方向均與F相同
B.甲、乙兩圖中A均受摩擦力,,且方向均與F相反
C.甲,、乙兩圖中A均不受摩擦力
D.甲圖中A不受摩擦力,乙圖中A受摩擦力,,方向均與F相同
【考點(diǎn)】摩擦力的判斷與計(jì)算.
【分析】因兩物體均做勻速直線運(yùn)動(dòng),,故受力平衡,根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可判斷摩擦力的有無及方向
【解答】解:甲中A做勻速直線運(yùn)動(dòng),,而甲中A物體不受外力,,故甲中A沒有相對(duì)于B的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故甲中A不受摩擦力,;
乙中A也是平衡狀態(tài),,但A的重力使A有一沿斜面下滑的趨勢(shì),故B對(duì)A有向上摩擦力,,故A受F方向相同的摩擦力,;
故選:D
6.如圖所示,,在水平傳送帶上有三個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2,、m3的木塊1,、2、3,,1和2及2和3間分別用原長(zhǎng)為L(zhǎng),,勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來,木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為
μ,,現(xiàn)用水平細(xì)繩將木塊1固定在左邊的墻上,,傳送帶按圖示方向勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)三個(gè)木塊達(dá)到平衡后,,1,、3兩木塊之間的距離是( )
A.2L+ B.2L+
C.2L+ D.2L+
【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用;力的合成與分解的運(yùn)用,;胡克定律.
【分析】分別對(duì)木塊3和木塊2和3整體分析,,通過共點(diǎn)力平衡,結(jié)合胡克定律求出兩根彈簧的形變量,,從而求出1,、3量木塊之間的距離.
【解答】解:對(duì)木塊3分析,摩擦力與彈簧彈力平衡,,有:μm3g=kx,,則x=.
對(duì)木塊2和3整體分析,摩擦力和彈簧彈力平衡,,有:μ(m2+m3)g=kx′,,則.
則1、3兩木塊的距離s=2L+x+x′=2L+.故B正確,,A,、C、D錯(cuò)誤.
故選B.
7.一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),,通過第一段5m位移所用的時(shí)間為2s,,緊接著通過下一段10m位移所用時(shí)間為1s.則該質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度為(
)
A.3m/s2 B.4m/s2 C.5m/s2
D.6m/s2
【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系.
【分析】根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出兩段位移中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,,結(jié)合速度時(shí)間公式求出質(zhì)點(diǎn)的加速度.
【解答】解:第一段位移中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為:
,,
第二段位移中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度為:
,
則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的加速度為:
a=.
故選:C.
8.小明從某磚墻前的高處由靜止釋放一個(gè)石子,,讓其自由落下,,拍攝到石子下落過程中的一張照片如圖所示.由于石子的運(yùn)動(dòng),它在照片上留下了一條模糊的徑跡.已知每層磚的平均厚度為6.0cm,,照相機(jī)本次拍照曝光時(shí)間為1.5×10﹣2s,,由此估算出位置A距石子下落起始位置的距離為(
)
A.1.6m B.2.5m C.3.2m D.4.5m
【考點(diǎn)】自由落體運(yùn)動(dòng).
【分析】根據(jù)照片上痕跡的長(zhǎng)度,,可以估測(cè)在曝光時(shí)間內(nèi)物體下落的距離,由此可以估算出AB段的平均速度的大小,,在利用自由落體運(yùn)動(dòng)的公式可以求得下落的距離.
【解答】解:由圖可以看出,,在曝光的時(shí)間內(nèi),物體下降了大約有兩層磚的厚度,,即12cm(0.12m),,曝光時(shí)間為1.5×10﹣2s,
所以AB段的平均速度為:
,,
由平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,,可知AB中間時(shí)刻的速度為:
v=8m/s
由v2=2gh可得下降的高度大約為h,則:
故C正確,,ABD錯(cuò)誤.
故選:C.
9.一質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng),,通過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),其﹣t的圖象如圖所示,,則( )
A.質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),,速度為0.5m/s
B.質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為1m/s2
C.質(zhì)點(diǎn)在1s末速度為1.5m/s
D.質(zhì)點(diǎn)在第1s內(nèi)的平均速度0.75m/s
【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像,;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系.
【分析】由圖寫出與t的關(guān)系式,,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式,求出加速度,,分析質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況,,由圖直接讀出速度.由公式=求平均速度.
【解答】解:AB、由圖得: =0.5+0.5t.根據(jù)x=v0t+at2,,得: =v0+at,,對(duì)比可得: a=0.5m/s2,則加速度為
a=2×0.5=1m/s2.由圖知質(zhì)點(diǎn)的加速度不變,,說明質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),,故A錯(cuò)誤,,B正確.
C,、質(zhì)點(diǎn)的初速度 v0=0.5m/s,在1s末速度為
v=v0+at=0.5+1=1.5m/s.故C正確.
D,、質(zhì)點(diǎn)在第1s內(nèi)的平均速度 ==m/s=1m/s,,故D錯(cuò)誤.
故選:BC
10.如圖所示,輕繩一端系在質(zhì)量為m的物體A上,,另一端與套在粗糙豎直桿MN的輕圓環(huán)B上相連接.現(xiàn)用水平力F拉住繩子上一點(diǎn)O,,使物體A及環(huán)B靜止在圖中虛線所在的位置.現(xiàn)稍微增加力F使O點(diǎn)緩慢地移動(dòng)到實(shí)線所示的位置,這一過程中圓環(huán)B仍保持在原來位置不動(dòng).則此過程中,,環(huán)對(duì)桿的摩擦力F1和環(huán)對(duì)桿的彈力F2的變化情況是(
)
A.F1保持不變 B.F1逐漸增大 C.F2保持不變
D.F2逐漸增大
【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用,;物體的彈性和彈力.
【分析】以整體為研究對(duì)象,,分析受力,根據(jù)平衡條件判斷桿對(duì)圓環(huán)的摩擦力的變化,,再由牛頓第三定律分析圓環(huán)對(duì)桿摩擦力F1的變化.以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象,,分析受力,由平衡條件得出F的變化,,再判斷圓環(huán)對(duì)桿的彈力F2的變化.
【解答】解:設(shè)圓環(huán)B的質(zhì)量為M.以整體為研究對(duì)象,,分析受力,如圖,,根據(jù)平衡條件得
F2=F ①
F1=(M+m)g ②
由②可知,,桿對(duì)圓環(huán)的摩擦力F1大小保持不變,由牛頓第三定律分析圓環(huán)對(duì)桿摩擦力F1也保持不變.
再以結(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象,,分析受力,,如圖2.根據(jù)平衡條件得到,F(xiàn)=mgtanθ,,當(dāng)O點(diǎn)由虛線位置緩慢地移到實(shí)線所示的位置時(shí),,θ增大,則F增大,,而F2=F,,則F2增大.
故選:AD.
11.用水平力F拉一物體在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng),從某時(shí)刻起力F隨時(shí)間均勻減小,,物體所受的摩擦力f隨時(shí)間t的變化如圖中實(shí)線所示.下列說法正確的是(
)
A.0﹣t1內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng) B.t1﹣t2內(nèi)勻速運(yùn)動(dòng)
C.t1﹣t2內(nèi)變減速運(yùn)動(dòng)
D.t2﹣t3內(nèi)作變減速運(yùn)動(dòng)
【考點(diǎn)】牛頓第二定律.
【分析】用水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速運(yùn)動(dòng),,從某時(shí)刻起力F隨時(shí)間均勻減小,物體先做減速運(yùn)動(dòng),,所受摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,,當(dāng)物體速度為零后,物體受靜摩擦力.
【解答】解:從圖中看出,,摩擦力從t2時(shí)刻開始逐漸減小,,t1~t2時(shí)間內(nèi)不變,知F從t1時(shí)刻開始減小的,,做減速運(yùn)動(dòng),,受滑動(dòng)摩擦力,所以在t1~t2時(shí)間內(nèi)摩擦力的大小不變.t2時(shí)刻物體的速度剛好變?yōu)榱?,然后摩擦力變?yōu)殪o摩擦力,,大小隨F的變化而變化.則物體從0﹣t1內(nèi),物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),,t1﹣t2時(shí)間內(nèi)物體的加速度大小a=,,做加速度不斷增大的減速運(yùn)動(dòng),t2時(shí)刻物體的速度剛好變?yōu)榱悖蔄,、C正確,,B,、D錯(cuò)誤.
故選:AC.
12.如圖所示,a,、b是兩個(gè)位于固定斜面上的完全相同的正方形物塊,,它們?cè)谒椒较虻耐饬的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài).已知a、b與斜面的接觸面都是光滑的,,則下列說法正確的是(
)
A.物塊a所受的合外力等于物塊b所受的合外力
B.物塊a對(duì)斜面的壓力大于物塊b對(duì)斜面的壓力
C.物塊a,、b間的相互作用力等于F
D.物塊a對(duì)斜面的壓力等于物塊b對(duì)斜面的壓力
【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用;力的合成與分解的運(yùn)用.
【分析】?jī)蓚€(gè)物體都處于靜止?fàn)顟B(tài),,合外力都為零,;分別隔離AB進(jìn)行受力分析,可知它們對(duì)斜面的壓力及水平方向的分力大小關(guān)系,;由牛頓第三定律可知相互作用力的大小關(guān)系.對(duì)AB整體進(jìn)行受力分析可知整體受力情況,;
【解答】解:
A、兩個(gè)物體都處于靜止?fàn)顟B(tài),,合外力都為零,,所以物塊a所受的合外力等于物塊b所受的合外力.故A正確.
B、D分別分析a,、b受力情況.b受重力,、支持力及b的沿斜面向上的推力,故對(duì)斜面的壓力等于重力的分力,;對(duì)a分析,,a受重力、支持力,、水平推力和a沿斜面向下的壓力,;支持力等于重力垂直于斜面的分力及水平推力沿垂直于斜面的分力的合力,故a對(duì)斜面的壓力大于物塊b對(duì)斜面的壓力.故B正確,,D錯(cuò)誤,;
C、設(shè)斜面的傾角為α,,a對(duì)b的作用力為F′.對(duì)a:由平衡條件:Fcosα=Gbsinα+F′,,則得知,F(xiàn)>F′.故C錯(cuò)誤.
故選:AB.
13.如圖所示,,在斜面上放兩個(gè)光滑球A和B,,兩球的質(zhì)量均為m,,它們的半徑分別是R和r,,球A左側(cè)有一垂直于斜面的擋板P,兩球沿斜面排列并處于靜止,,以下說法中正確的是(
)
A.斜面傾角θ一定,,R>r時(shí),,R越大,r越小,,B對(duì)斜面的壓力越小
B.斜面傾角θ一定,,R=r時(shí),兩球之間的彈力最小
C.斜面傾角θ一定時(shí),,無論半徑如何,,A對(duì)擋板的壓力一定
D.半徑一定時(shí),隨著斜面傾角θ逐漸增大,,A受擋板的作用力先增大后減小
【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用,;力的合成與分解的運(yùn)用.
【分析】本題先對(duì)B球研究,分析受力,,運(yùn)用作圖法,,由平衡條件分析R越大,r越小時(shí)斜面對(duì)B的支持力如何變化,,即可得到B對(duì)斜面的壓力如何變化,;
由圖確定出A對(duì)B的彈力什么條件最小,;
以AB整體為研究對(duì)象,,分析受力,根據(jù)平衡條件得到擋板對(duì)A的支持力與θ的表達(dá)式,,分析支持力如何變化,,即可由牛頓第三定律得到A對(duì)擋板的壓力如何變化;
【解答】解:A,、以B球?yàn)檠芯繉?duì)象,,分析受力情況:重力mg、斜面的支持力N和A對(duì)B的彈力F,,由平衡條件得知N與F的合力與重力mg大小相等,、方向相反,則此合力保持不變.斜面傾角θ一定,,R>r,,R越大,r越小,,F(xiàn)與水平方向的夾角越大,,如圖,作出F在三個(gè)不同角度時(shí)力的合成圖,,由圖看出,,斜面對(duì)B的支持力N越大,由牛頓第三定律得知,B對(duì)斜面的壓力越大.故A錯(cuò)誤.
B,、斜面傾角θ一定,,由圖根據(jù)幾何知識(shí)得知,當(dāng)N與F垂直時(shí)F最小,,即兩球間的彈力最小,,此時(shí),R=r時(shí).故B正確.
C,、以兩球組成的整體研究得知,,A對(duì)擋板的壓力NA=2mgsinθ,則知斜面傾角θ一定時(shí),,無論半徑如何,,A對(duì)擋板的壓力NA一定.故C正確.
D、由上知,,A對(duì)擋板的壓力NA=2mgsinθ,,半徑一定時(shí),隨著斜面傾角θ逐漸增大,,A對(duì)擋板的壓力NA增大.故D錯(cuò)誤.
故選BC
二,、實(shí)驗(yàn)題(本大題共有2個(gè)小題:一共20分)
14.利用圖1所示的裝置可測(cè)量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度.一斜面上安裝有兩個(gè)光電門,其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處,,光電門甲的位置可移動(dòng),,當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時(shí),與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時(shí)間t,,改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測(cè)量,,每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑,并用米尺測(cè)量甲,、乙之間的距離s,,記下相應(yīng)的t值;所得數(shù)據(jù)如表所示.完成下列填空和作圖:
s(m)
|
0.500
|
0.600
|
0.700
|
0.800
|
0.900
|
0.950
|
t(s)
|
0.29
|
0.37
|
0.45
|
0.55
|
0.67
|
0.78
|
s/t(m/s)
|
1.71
|
1.62
|
1.55
|
1.45
|
1.34
|
1.22
|
(1)若滑塊所受摩擦力為一常量,,滑塊加速度的大小a,、滑塊經(jīng)過光電門乙時(shí)的瞬時(shí)速度v1、測(cè)量值s和t四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式是
,;
(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù),,在圖2給出的坐標(biāo)紙上畫出﹣t圖線;
(3)由所畫出的﹣t圖線,,得出滑塊加速度的大小為a= 2.0
m/s2(保留2位有效數(shù)字).
【考點(diǎn)】測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度.
【分析】可以把光電門甲至乙的勻加速運(yùn)動(dòng)看成反向的勻減速運(yùn)動(dòng),,寫出測(cè)量值s和t四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式.
由位移時(shí)間關(guān)系式整理得到﹣t圖線的表達(dá)式,并找出圖線的斜率和加速度關(guān)系.
【解答】解:(1)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度關(guān)系知,,故s=
(2)圖線如圖所示
(3)由s=得:
,,
知圖線的斜率為:,,則a=2k.
作圖求出斜率為:k=﹣0.9897m/s2,a=2|k|≈2.0m/s2
故答案為:(1)或,;
(2)畫出圖線如圖所示
(3)2.0
15.某同學(xué)在做“互成角度的兩個(gè)力的合成”的實(shí)驗(yàn)時(shí),,利用坐標(biāo)紙記下了橡皮筋的結(jié)點(diǎn)位置O點(diǎn)以及兩只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小,,如圖
(a)所示
①試在圖(a)中作出無實(shí)驗(yàn)誤差情況下F1和F2的合力圖示,,并用F表示此力.
②有關(guān)此實(shí)驗(yàn),下列敘述正確的是 AC .
A.兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力可以同時(shí)比橡皮筋的拉力大
B.橡皮筋的拉力是合力,,兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力是分力
C.兩次拉橡皮筋時(shí),,需將橡皮筋結(jié)點(diǎn)拉到同一位置O.這樣做的目的是保證兩次彈簧測(cè)力計(jì)拉力的效果相同
D.若只增大某一只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小而要保證橡皮筋結(jié)點(diǎn)位置不變,只需調(diào)整另一只彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小即可
③圖(b)所示是甲和乙兩位同學(xué)在做以上實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的結(jié)果,,其中哪一個(gè)比較符合實(shí)驗(yàn)事實(shí),?(力F′是用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉時(shí)的圖示)答:
甲 .
【考點(diǎn)】驗(yàn)證力的平行四邊形定則.
【分析】(1)以F1和F2為鄰邊作平行四邊形,通過O點(diǎn)的對(duì)角線表示合力F.
(2)根據(jù)合力與分力的關(guān)系來分析判斷.
【解答】解:①以F1和F2為鄰邊作平行四邊形,,與F1和F2共點(diǎn)的對(duì)角線表示合力F,,標(biāo)上箭頭.如圖所示.
②A、兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的合力與橡皮筋的拉力大小相等,,兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力可以同時(shí)比橡皮筋的拉力大.故A正確.
B,、兩彈簧測(cè)力計(jì)的拉力與橡皮條的拉力的合力為零,它們之間不是合力與分力的關(guān)系,,B錯(cuò)誤,;
C、兩次拉橡皮筋時(shí),,為了使兩次達(dá)到效果相同,,橡皮筋結(jié)點(diǎn)必須拉到同一位置O.故C正確.
D、結(jié)點(diǎn)位置不變,,合力不變,,當(dāng)一只彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小改變時(shí),另一彈簧測(cè)力計(jì)的拉力的大小和方向必須都改變,,故D錯(cuò)誤,;
故選A、C.
③用平行四邊形定則求出的合力可以與橡皮條拉力的方向有偏差,,但用一只彈簧測(cè)力計(jì)拉結(jié)點(diǎn)的拉力與橡皮條拉力一定在同一直線上,,故甲符合實(shí)驗(yàn)事實(shí).
故本題答案是①如圖所示.
②AC
③甲
三、計(jì)算題(本題共4個(gè)小題,,共38分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明,、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題,,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
16.已知O,、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn),,AB間的距L1,,BC間的距離L2.一物體自O(shè)點(diǎn)由靜止出發(fā),沿此直線做加速運(yùn)動(dòng),,依次經(jīng)過A,、B、C三點(diǎn).已知物體通過AB與BC段所用的時(shí)間相等.求O與A的距離.
【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用,;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系.
【分析】物體做勻加速運(yùn)動(dòng),,加速度不變.對(duì)AB段、BC段時(shí)間相等,,分別用位移關(guān)系公式列方程求出加速度和初速度,,再由速度位移關(guān)系公式求解有O與A的距離.
【解答】解:設(shè)物體的加速度為a,到達(dá)A點(diǎn)的速度為v0,,通過AB段和BC點(diǎn)所用的時(shí)間為t,,則有:l1=v0t+at2…①
l1+l2=v0·2t+a(2t)2…②
聯(lián)立②﹣①×2得:a=:③
v0=…④
設(shè)O與A的距離為l,則有:l=…⑤
將③,、④兩式代入⑤式得:l=.
答:有O與A的距離為.
17.某天,,小明在上學(xué)途中沿人行道以v1=1m/s速度向一公交車站走去,發(fā)現(xiàn)一輛公交車正以v2=15m/s速度從身旁的平直公路同向駛過,,此時(shí)他們距車站s=50m.為了乘上該公交車,,他加速向前跑去,最大加速度a1=2.5m/s2,,能達(dá)到的最大速度vm=6m/s.假設(shè)公交車在行駛到距車站s0=25m處開始剎車,,剛好到車站停下,停車時(shí)間t=10s,,之后公交車啟動(dòng)向前開去.(不計(jì)車長(zhǎng))求:
(1)若公交車剎車過程視為勻減速運(yùn)動(dòng),,其加速度a2大小是多少;
(2)若小明加速過程視為勻加速運(yùn)動(dòng),,通過計(jì)算分析他能否乘上該公交車.
【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用,;加速度.
【分析】(1)由題意可知,汽車進(jìn)站剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),,知道了初末速度以及位移,,直接根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2﹣v02=2as,求出加速度.
(2)要判斷小明能否追上公交車,,就要去比較小明和公交車分別從相遇點(diǎn)到車站的時(shí)間.公交車從相遇點(diǎn)到車站先勻速再做勻減速運(yùn)動(dòng),,根據(jù)位移和速度可求出勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,再根據(jù)初末速度以及公交車減速的加速度求出勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,,這樣就求出了公交車從相遇點(diǎn)到車站的總時(shí)間.小明從相遇點(diǎn)到車站先做勻加速到最大速度再做勻速,,先根據(jù)初速度和最大速度以及加速度求出勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和位移,,再根據(jù)剩余的位移和速度求出勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,這樣就求出了小明從相遇點(diǎn)到車站的總時(shí)間.然后比較兩時(shí)間,,比較時(shí)注意公交車在車站停了10s.
【解答】解:(1)公交車的加速度
所以其加速度大小為4.5m/s2.
(2)汽車從相遇處到開始剎車用時(shí)
汽車剎車過程中用時(shí)
小明以最大加速度達(dá)到最大速度用時(shí)
小明加速過程中的位移
以最大速度跑到車站的時(shí)間
t1+t2<t3+t4<t1+t2+10s,,
小明可以在汽車還停在車站時(shí)上車.
18.拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如圖).設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m,拖桿質(zhì)量可以忽略,;拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)μ,,重力加速度為g,某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí),,沿拖桿方向推拖把,,拖桿與豎直方向的夾角為θ.
(1)若拖把頭在地板上勻速移動(dòng),,求推拖把的力的大?。?/p>
(2)設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)拖把的正壓力的比值為λ.已知存在一臨界角θ0,若θ≤θ0,,則不管沿拖桿方向的推力多大,,都不可能使拖把從靜止開始運(yùn)動(dòng).求這一臨界角的正切tanθ0.
【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用;物體的彈性和彈力.
【分析】(1)對(duì)拖把頭受力分析,,抓住豎直方向和水平方向合力為零,,運(yùn)用正交分解求出推力F的大小.
(2)當(dāng)推力F的水平分力小于等于最大靜摩擦力時(shí),,不管沿拖桿方向的推力多大,,都不可能使拖把從靜止開始運(yùn)動(dòng).結(jié)合第1問的結(jié)果,得到λ的表達(dá)式,,采用極限法:當(dāng)F無限大時(shí)的情況求解tanθ0.
【解答】解:(1)拖把頭受到重力,、支持力、推力和摩擦力處于平衡,,設(shè)該同學(xué)沿拖桿方向用大小為F的力推拖把.
將推拖把的力沿豎直和水平方向分解,,
按平衡條件有
豎直方向上:Fcosθ+mg=N…①
水平方向上:Fsinθ=f…②
式中N和f分別為地板對(duì)拖把的正壓力和摩擦力.按摩擦定律有 f=μN(yùn)…③
聯(lián)立①②③式得…④
(2)若不管沿拖桿方向用多大的力不能使拖把從靜止開始運(yùn)動(dòng),
應(yīng)有Fsinθ≤λ N…⑤
這時(shí)①式仍滿足.聯(lián)立①⑤式得 sinθ﹣λcosθ≤λ…⑥
現(xiàn)考察使上式成立的θ角的取值范圍.注意到上式右邊總是大于零,,且當(dāng)F無限大時(shí)極限為零,,
有sinθ﹣λcosθ≤0…⑦
使上式成立的θ角滿足θ≤θ0,這里θ0是題中所定義的臨界角,,即當(dāng)θ≤θ0時(shí),,不管沿拖桿方向用多大的力都推不動(dòng)拖把.
臨界角的正切為tanθ0=λ…⑧
答:(1)若拖把頭在地板上勻速移動(dòng),推拖把的力的大小為.
(2)tanθ0=λ.
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